「设计模式」六大原则之一:单一职责小结

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了「设计模式」六大原则之一:单一职责小结相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

文章目录


「设计模式」六大原则系列链接:
「设计模式」六大原则之一:单一职责小结
「设计模式」六大原则之二:开闭职责小结
「设计模式」六大原则之三:里氏替换原则小结
「设计模式」六大原则之四:接口隔离原则小结
「设计模式」六大原则之五:依赖倒置原则小结
「设计模式」六大原则之六:最小知识原则小结

六大原则体现很多编程的底层逻辑:高内聚、低耦合、面向接口编程、面向抽象编程,最终实现可读、可复用、可维护性。

设计模式的六大原则有:

  • Single Responsibility Principle:单一职责原则
  • Open Closed Principle:开闭原则
  • Liskov Substitution Principle:里氏替换原则
  • Law of Demeter:迪米特法则(最少知道原则)
  • Interface Segregation Principle:接口隔离原则
  • Dependence Inversion Principle:依赖倒置原则
    把这六个原则的首字母联合起来( L 算做一个)就是 SOLID (solid,稳定的),其代表的含义就是这六个原则结合使用的好处:建立稳定、灵活、健壮的设计。

本文介绍 SOLID 中的第一个原则:单一职责原则。

1.单一职责原则定义

单一职责原则 [Single Responsibility Principle 简称 SRP],又叫单一功能原则。

A class or module should have a single responsibility。

我们把它翻译成中文,那就是:一个类或者模块只负责完成一个职责(或者功能)。

就一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。

所谓职责就是指类变化的原因,也就是业务需求。如果有一个类有多于一个的原因被改变,那么这个类就有超过两个及以上的职责。而单一职责原则约定一个应该有且只有一个改变业类的原因。

单一职责原则的核心就是解耦和增强内聚性。

一句话总结:一个类只干一件事

应用实践:不要设计大而全的类,要设计粒度小、功能单一的类。换个角度来讲就是,一个类包含了两个或者两个以上业务不相干的功能,那我们就说它职责不够单一,应该将它拆分成多个功能更加单一、粒度更细的类。

2.如何理解单一职责原则(SRP)?

一个类只负责完成一个职责或者功能。不要设计大而全的类,要设计粒度小、功能单一的类。单一职责原则是为了实现代码高内聚、低耦合,提高代码的复用性、可读性、可维护性。

3. 如何判断类的职责是否足够单一?

不同的应用场景、不同阶段的需求背景、不同的业务层面,对同一个类的职责是否单一,可能会有不同的判定结果。实际上,一些侧面的判断指标更具有指导意义和可执行性,比如,出现下面这些情况就有可能说明这类的设计不满足单一职责原则:

  • 类中的代码行数、函数或者属性过多;

    会影响代码的可读性和可维护性,我们就需要考虑对类进行拆分(也就是重构)。

    如果你是没有太多项目经验的编程初学者,实际上,我也可以给你一个凑活能用、比较宽泛的、可量化的标准,那就是一个类的代码行数最好不能超过 200 行,函数个数及属性个数都最好不要超过 10 个。

  • 类依赖的其他类过多,或者依赖类的其他类过多;

    不符合高内聚、低耦合的设计思想,我们就需要考虑对类进行拆分。

  • 私有方法过多;

    我们就要考虑能否将私有方法独立到新的类中,设置为 public 方法,供更多的类使用,从而提高代码的复用性。

  • 比较难给类起一个合适的名字;

    很难用一个业务名词概括,或者只能用一些笼统的 Manager、Context 之类的词语来命名,这就说明类的职责定义得可能不够清晰;

  • 类中大量的方法都是集中操作类中的某几个属性。

4. 类的职责是否设计得越单一越好?

单一职责原则通过避免设计大而全的类,避免将不相关的功能耦合在一起,来提高类的内聚性。同时,类职责单一,类依赖的和被依赖的其他类也会变少,减少了代码的耦合性,以此来实现代码的高内聚、低耦合。但是,如果拆分得过细,实际上会适得其反,反倒会降低内聚性,也会影响代码的可维护性。

5. 应用体现

  • android 中的架构演变思想运用体现:Android 里面 Activity 过于臃肿会让感觉很头大,MVP, MVVM等框架都是为了让 Activity 变得职责单一。
  • 架构分层,每一层要有明确的职责
  • 微服务
  • 模块
  • 通信协议
  • 接口等的设计
  • ……

6. 应用示例1

比如, 我们在网站首页可以登录、注册和退出登录等操作为例:

public interface UserOperate 

    void login(UserInfo userInfo);

    void register(UserInfo userInfo);

    void logout(UserInfo userInfo);



public class UserOperateImpl implements UserOperate
    @Override
    public void login(UserInfo userInfo) 
        // 用户登录
    

    @Override
    public void register(UserInfo userInfo) 
        // 用户注册
    

    @Override
    public void logout(UserInfo userInfo) 
        // 用户退出
    

那如果按照单一职责原则拆分, 拆分为如下形式:

public interface Register 
    void register();

public interface Login 
    void login();


public interface Logout 
    void logout();


public class RegisterImpl implements Register

    @Override
    public void register() 
    


public class LoginImpl implements Login
    @Override
    public void login() 
    


public class LogoutImpl implements Logout

    @Override
    public void logout() 

    

具体实践中,上面可以做为参考,是否拆分这种粒度,得结合具体业务来。也可以在项目初期写一个粗略的类,后面根据业务发展再拆分重构,平衡得自己根据业务来把控。

8 应用示例2(结合组合模式)

相同的职责放到一起,不同的职责分解到不同的接口和实现中去,这个是最容易也是最难运用的原则,关键还是要从业务出发,从需求出发,识别出同一种类型的职责。

人类的行为分成了两个接口:生活行为接口、工作行为接口,以及两个实现类。

如果都用一个实现类来承担这两个接口的职责,就会导致代码臃肿,不易维护,如果以后再加上其他行为,例如学习行为接口,将会产生变更风险(这里用到了组合模式)。

  • 定义一个行为接口

    /**
     * 行为包括两种: 生活、工作
     */
    public interface IBehavior 
        
    
    

这里面定义了一个空的接口, 行为接口. 具体这个行为接口下面有哪些接口呢? 有生活和工作两方面的行为。

  • 定义生活和工作接口, 并且他们都是行为接口的子类

    生活行为接口:

    public interface LivingBehavior extends IBehavior
        /** 吃饭 */
        void eat();
    
        /** 跑步 */
        void running();
    
        /** 睡觉 */
        void sleeping();
    
    

    工作行为接口:

    public interface WorkingBehavior extends IBehavior
        /** 上班 */
        void goToWork();
    
        /** 下班 */
        void goOffWork();
    
        /** 开会 */
        void meeting();
    
    
  • 上述两个接口的实现类

    public class LivingBehaviorImpl implements LivingBehavior
        @Override
        public void eat() 
            System.out.println("吃饭");
        
    
        @Override
        public void running() 
            System.out.println("跑步");
        
    
        @Override
        public void sleeping() 
            System.out.println("睡觉");
        
    
    public class WorkingBehaviorImpl implements WorkingBehavior
    
        @Override
        public void goToWork() 
            System.out.println("上班");
        
    
        @Override
        public void goOffWork() 
            System.out.println("下班");
        
    
        @Override
        public void meeting() 
            System.out.println("开会");
        
    
    
  • 行为组合的调用

    接下来会定义一个行为集合. 不同的用户拥有的行为是不一样 , 有的用户只用生活行为, 有的用户既有生活行为又有工作行为。

    我们并不知道具体用户到底会有哪些行为, 所以,通常使用一个集合来接收用户的行为. 用户有哪些行为, 就往里面添加哪些行为。

    • 行为组合接口

      public interface BehaviorComposer 
          void add(IBehavior behavior);
      
      
    • 实现组合接口

      public class IBehaviorComposerImpl implements BehaviorComposer 
      
          private List<IBehavior> behaviors = new ArrayList<>();
          @Override
          public void add(IBehavior behavior) 
              System.out.println("添加行为");
              behaviors.add(behavior);
          
      
          public void doSomeThing() 
              behaviors.forEach(b->
                  if(b instanceof LivingBehavior) 
                      LivingBehavior li = (LivingBehavior)b;
                      // 处理生活行为
                   else if(b instanceof WorkingBehavior) 
                      WorkingBehavior wb = (WorkingBehavior) b;
                      // 处理工作行为
                  
              );
          
      
      
  • 客户端调用

    public static void main(String[] args) 
            //  张三--全职妈妈 (只有生活行为)
            LivingBehavior zslivingBehavior = new LivingBehaviorImpl();
            BehaviorComposer zsBehaviorComposer = new IBehaviorComposerImpl();
            zsBehaviorComposer.add(zslivingBehavior);
    
            // 李四--职场妈妈 (生活、工作行为都有)
            LivingBehavior lsLivingBehavior = new LivingBehaviorImpl();
            WorkingBehavior lsWorkingBehavior = new WorkingBehaviorImpl();
    
            BehaviorComposer lsBehaviorComposer = new IBehaviorComposerImpl();
            lsBehaviorComposer.add(lsLivingBehavior);
            lsBehaviorComposer.add(lsWorkingBehavior);
        
    

    示例中体现了单一职责的拆分与组合使用,仅参考。

9. 小结

不管是应用设计原则还是设计模式,最终的目的还是提高代码的可读性、可扩展性、复用性、可维护性等。我们在考虑应用某一个设计原则是否合理的时候,也可以以此作为最终的考量标准。

参考:

设计模式之基-六大设计原则

单一职责原则

《设计模式之美》

《重学 Java 设计模式》

以上是关于「设计模式」六大原则之一:单一职责小结的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

「设计模式」六大原则之一:单一职责小结

「设计模式」六大原则之四:接口隔离原则小结

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